(57)【要約】【課題】ディスクの回転ブレが著しい場合、ディスクが、この補助部材に接触して、記録領域を損傷するという問題が生じる。薄型ディスクを搭載した大容量記録カートリッジを安定に動作させるために、ディスク基板を極端に薄くしても、回転状態での、撓みやブレを十分に低減する手段を提供する。【解決手段】反りを有する薄型ディスクの記録、再生動作において、ディスクが概略水平となる姿勢でディスクをクランプした状態でのディスクの撓みが、逆向きにクランプした場合の撓みよりも小さくなる向きにディスクをクランプする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する円板状ディスクの情報記録媒体を用いた情報記録再生方法において、ディスクが概略水平となる姿勢でディスクをクランプした状態でのディスクの撓みが、逆向きにクランプした場合の撓みよりも小さくなる向きにディスクをクランプした状態で、記録、再生動作を行うことを特徴とする情報記録再生方法。
【請求項２】
請求項１に記載の情報記録再生方法において、ディスク端部を保持して垂直に吊るした場合にディスクに彎曲があり、該彎曲の凸となる面が下側になるようにクランプすることを特徴とする情報記録再生方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の情報記録再生方法において、ディスク端部を保持して垂直に吊るした場合に観察される彎曲量が、ディスクの厚さ以上であることを特徴とする情報記録再生方法。
【請求項４】
可撓性を有する円板状の情報記録媒体を複数収納した情報記録カートリッジにおいて、情報記録媒体の彎曲の向きを揃えて収納したことを特徴とする情報記録カートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円板状情報記録媒体を用いた記録装置に関し、より詳しくは、可撓性を有する記録媒体を用いた記録再生動作において、安定動作を行わせるためのディスクのクランプ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報化社会が進み膨大な情報を記憶しておく外部記憶装置の記録密度向上が著しい。光ディスクも高密度化に対して、レーザーの短波長化、対物レンズの高開口数化で集光した光スポットサイズを小さくする、あるいは記録層の透過率を上げることにより多層化する研究が盛んに行われている。しかし、これら光スポット径の微小化や多層化での大容量化には現実的な限界が見えている。したがって、光ディスクの記憶容量増大には多層記録あるいはホログラム記録と体積記録密度を高める研究が盛んになってきている。ただし、いわゆる多層記録では、各層で光が吸収されることから数層くらいが現実的と見られており、ホログラムでは狭スポット化による記録密度向上が見込みにくく、テラバイト クラスの光ディスク出現は極めて難しい状況にある。一方、光ディスクのようなランダムアクセスはできないがテラバイトクラスの記録容量を目指しているのが磁気テープである。しかし、磁気テープにおいてもテラバイト クラスを狙うのは極めて難しい状況にある。また、磁気テープにおいては、アクセス時間が長いという欠点もある。
【０００３】
このような状況を打破し、小型で、テラバイト クラスの大容量の記録ができ、かつ、アクセス時間が短く、小さな体積の中に情報記録を行う一つの方法は、例えば特許文献１に記載のものがある。すなわち、従来の光記録媒体や磁気記録媒体に用いられる基板に比し、基板厚が極端に小さいディスク板状記録媒体を形成し、このようなディスク状記録媒体を多数カートリッジ内に搭載することである。
【０００４】
しかしながら、極端に薄い基板を用いた場合、基板が軟らかく容易に変形するため、重力によってもディスクに撓みが生じる。ディスクを回転させると、遠心力により基板には引張り応力すなわち張力が生じるため、上記撓みは減少する。しかし、一般に、回転させてもディスクにはブレが生じる。回転速度を増加すると、ブレは減少する傾向にあるが、記録、再生動作装置からの制限等により、回転速度には限界がある。また、極端に高速回転させると、気流に関係して、逆に、ブレが大きくなる。
【０００５】
上記のような極めて薄いディスクを用いると、可撓性があるため、一般に回転させた場合にブレが生じる。このブレを軽減する方法として、例えば特許文献２においては、補助部材をディスク面に隣接させ、空気流の圧力差によってディスク姿勢を安定化する方法が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１３４０１９号公報
【特許文献２】特開２００３−２２６５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ディスクの回転ブレが著しい場合、ディスクが、この補助部材に接触して、記録領域を損傷するという問題が生じる。このため、補助部材がない状態で回転させても十分にブレが小さい状態にしておく必要がある。
【０００８】
本発明の目的は、基板が薄く可撓性があるディスク状情報記録媒体に対し、回転ブレを十分に小さくすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一般に可撓性を有する薄いディスク基板においては、製造工程において生じる反りや湾曲が存在する。特に、巻回された状態の樹脂シートを基板材料として用いた場合には、一般に、巻回に伴う反りが残留している。また、このように薄い基板上に記録膜を形成した場合、基板の両面に膜を形成しても、両方の膜の応力のわずかなアンバランスにより、ディスクに彎曲が生じる場合が多い。このような反りや湾曲は、基板面を水平に保った場合には、重力の影響により、その向きが明確ではない。しかし、基板端部を保持して垂直に吊り下げると、反りや湾曲の向き、すなわち凸になる側と凹になる側が明確になる。以下、凸になる側と凹になる側との区別は、このようにして判別したものとする。これは、仮に、重力の影響を受けない状態で観察した凸の側と凹の側との区別に対応する。
【００１０】
本発明においては、このようなディスクを記録、再生装置にクランプする場合に、基板面が概略水平となる姿勢で保持し、さらに、クランプする向きを以下のようにする。基板に可撓性がある場合、基板面が概略水平となる姿勢で保持すると、一般に、外周部の一部が内周部よりも下方に位置する形で基板に撓みが生じる。基板自体に反りがある場合、この撓みは、凸の面を上にした場合と、凸の面を下にした場合とで異なり、本発明においては、凸の面が下になるようクランプした。これにより、重力の影響によってディスクの反りや彎曲が緩和され、回転姿勢が安定化される。
【００１１】
以上の効果は、基板端部を保持して垂直に吊り下げた状態での彎曲量がディスクの厚さと同じ程度、又はそれ以上の場合に有効である。
【００１２】
なお、特開２００１−２５０２６８において、彎曲したディスクを用いることが記載されているが、これは、ディスク基板が可撓性を示さない厚い場合に対するものである。この場合、基板厚に比べ彎曲量は非常に小さく、１００ミクロン以下に規定されている。本発明で対象としているものは、可撓性を有する基板を用い、遠心力によりディスクを平坦化するものであり、静止状態での彎曲量は一般に１００ミクロンより大きく、厚い基板を用いた上記公報とは、状況が異なる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ディスク状情報記録媒体の基板を極端に薄くしても、回転状態で、撓みやブレが十分低減されるため、薄型ディスクを搭載した大容量記録カートリッジを安定に動作させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の光ディスクについて図面を用いて具体的に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の光ディスクを、記録再生装置のスピンドルに装着した状態を示す模式図である。図１のディスクの基板は、ポリカーボネート製の円板状基板であり、厚さ１００μmのポリカーボネートのシートから切り出したものである。基板の外径は９０mmで、内孔の直径は１５mmである。
【００１６】
このシートは巻回されていたものであり、図２に示すように、基板には反りがある。すなわち、図２（ａ）に示すように、基板端部を保持して、基板を吊るすと、図２（ｂ）に示すように、反りが確認される。この状態で測定した反り量、すなわち図２（ｂ）におけるｄ値は、基板厚よりも大である８００μｍであった。
【００１７】
図１は、このような基板を、上記状態で凸面の側を下にして、クランプした状態を模式的に示したものである。上記の状態で凸面の側を下にしても重力の影響で、この反りは緩和される。しかし、図１では、この反りを強調して示した。
【００１８】
図３は、このようなディスクについて、凸面側を下にした場合と、凸面側を上にした場合とを比較した模式図である。凸面側を下にした場合には、重力の影響を受け、反りは、上で述べた、ディスクを垂直に吊り下げた場合より減少する。これに対し、凸面側を上にした場合には、重力の影響で、反りは、さらに大きくなる。以上のように、ディスクの凸面側を下にクランプすると、凸面側を上にした場合より撓みが小さい。
【００１９】
可撓性を有するディスクの場合、一般に、上述のような彎曲量がディスクの厚さ以上である場合の方が、効果は大きい。
【００２０】
図４は、上記ディスクの基板面を水平に保った状態で回転させた場合の変形量と回転数を測定した結果であり、凸面の側を上にした場合と、下にした場合とで比較した。十分低い回転数での変形量を見ると、凸面の側を下にした場合の方が変形量が小さい。これは、凸面の側を下にした場合の方が逆の場合よりも、平坦性が高いためである。回転数を増加すると、両方の場合とも、回転数が４０００ｒｐｍ付近までは回転数の増加に伴い、変形量は単調に減少する。これは、遠心力に基づいて基板に生じる張力により基板の平坦性が進むためである。
【００２１】
しかしながら、さらに回転数を増加すると、凸面の側を上にした場合には、逆に、変形量が増加する傾向が見られた。変形のモードを解析すると、ここでは、回転に同期しない変形が生じていた。これに対し、凸面の側を下にした場合には、このような、回転数の増加に伴う変形量の増加は見られなかった。これは、高い回転数においても、重力の影響で、反りが緩和された効果によるものである。以上のように、いずれの回転数においても、凸面の側を下にした場合の方が、凸面の側を上にした場合より変形量が小さい。
【００２２】
変形を有する光磁気ディスクに対して、記録、再生特性を調べた。調べた光磁気ディスクは、磁区拡大再生方式のもので、基板には、ランドとグルーブを形成した100μm厚で、外径90 mmのポリカーボネート製のものを用いた。この基板の両面に、誘電体層、ヒートシンク層、誘電体層、記録層、非磁性中間層、補助層、再生層及び誘電体層を順次積層し、その上に紫外線硬化樹脂を被着したものである。このディスクの端部を保持して、基板を吊した場合の反り量、すなわち図２（ｂ）におけるｄ値は、ここでも約８００μｍであった。
【００２３】
このような光磁気ディスクに対し、波長６５０ｎｍの光学系を有し、３μmで浮上する光ヘッドを用いて、両方の面での記録、再生特性を比較した。その結果、5000rpmで回転させた場合、凸面側を下にした場合のエラーレートは、凸面側を上にした場合のエラーレートの約100分の１と低かった。これは、凸面側を下にした場合には、回転ブレが小さいため、サーボによるヘッドの追随が十分に行われたためと判断される。
【００２４】
上記実施例では、ポリカーボネート製の基板を用いたが、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）など他の基板を用いた場合にも同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００２５】
これらの薄型ディスクをカートリッジに収納する方法について、以下に説明する。単純にディスクどおしを密着して重ねると所望のディスク1枚を取り出すことが困難になる。この解決策として、ディスクに帯電防止基板を使いスピンドルから静電気を抜き去る方法や、帯電防止用フィラー入り基板を用いる方法も使える。それでも静電気が大きく薄い基板どおしが密着してしまう場合には、ディスク間に薄い金属あるいはクリーンペーパー等で作成したスペーサを入れて収納する。それでも、静電気が除去しきれない場合には、図５に示すような不織布等で作ったディスクケースに1枚入れてこのブロックを複数ディスクカートリッジに入れても良い。この場合、所望のディスクが複数枚のどれであるかを判別するのは困難である。そこで、図５に示すように上記ディスクケースの1端にＩＣチップを埋め込みＩＣリーダーライターをディスクを引き出すアームの先端に装備し、両者により瞬時に所望のディスクを選び出し、アームで引き抜きスピンドルに装着する。ディスクケースや基板は薄いので所望とするディスクを抜き差しすることができるようインデックスを持つディスクケースにしても良い。以上のディスクの収納において、各ディスクの凸となる面は、例えば、図の下方向となるように、すべて一方向に揃えた。
【００２６】
カートリッジにディスクを収納する他の方法を図６に示す。カートリッジは、回転軸を有し、穴を有する複数のディスクが、この軸に貫通する形で搭載されている。カートリッジ側面の一部には、光ヘッド搭載浮上型スライダなどをカートリッジ内に挿入するための開口部が設けられ、また、塵埃の侵入を防止するための開閉可能な蓋も設けられている。回転軸は、図７に示すように、軸方向に溝を有するものであり、各ディスクの中心穴は、この回転軸の断面形状に合致した形状のものとしている。これにより、回転軸の回転は、各ディスクに伝えられ、かつ、ディスクは軸方向に摺動することが可能となる。
【００２７】
用いたカートリッジは、軸に沿って２０ｍｍの範囲でディスクが摺動可能なものである。ここに２５枚のディスクを搭載した。ハブの厚さは０．５ｍｍであるので全ディスクをハブで接触させる形で詰めた場合、ディスクは軸方向に１２．５ｍｍの範囲を占め、残り７．５ｍｍの範囲がディスクの存在しない領域として残る。この領域に、光ヘッド搭載浮上型スライダを配置させて記録あるいは再生動作を行う。ここで、上記のように全ディスクをハブで接触させる形で詰めても、ハブが０．５ｍｍ厚であるのに対し、ディスクの記録領域の厚さは０．１ｍｍで、ハブより薄いため、ディスクどおしが密着することはない。以上のディスクの収納において、各ディスクの凸となる面は、例えば、図の下方向となるように、すべて一方向に揃えた。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に従うディスクのクランプの向きを示す断面図。
【図２】基板端部を保持して、基板を吊るした状況の図。
【図３】ディスクをクランプする向きと撓みの関係を説明する図。
【図４】ディスクの変形量と回転数の関係を示す図。
【図５】ディスクカートリッジの構造図。
【図６】ディスクカートリッジの構造図。
【図７】ディスクと回転軸の形状を示す図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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